U 19

中国船舶工业总公司部标准

CB/Z 266-98

水面舰艇风浪稳性计算方法

CaICUIated method Of StabiIity against Wind WaVe for SUrfaCe ShiP

1998-12-29 发布

中国船舶工业总公司  发布

中国船舶工业总公司部标准

CB/Z 266-98

分类号：U19

水面舰艇风浪稳性计算方法

Calculated method Of Stability against Wind WaVe for SUrfaCe ShiP

1范围

1∙1主题内容

本标准规定了水面舰艇的抗风稳性计算方法。

1.2适用范围

本标准适用于设计水线长度为20 m及其以上未破损的排水型水面战斗舰艇和正常排水量300 t 以下的滑行艇在排水状态下的抗风稳性计算,其他排水型水面舰船的抗风稳性计算可参照执行。

2引用文件

CB/Z 32-77受风面积计算

3定义

本章无条文。

• 4 一般要求

本章无条文。

• ⁵ f

5-1极限风速

5.1.1计算公式

舰艇所能承受的极限风速(距水面io m高度处),按公式(1)计算：

式中--极限风速,m/s；

C一系数,取c=m∙5;

Q一风速沿高度分布的修正系数,按表賤軌

I_C——舰艇的最小倾复力臂,m;

△——核算装载状态时的排水量,t；

A_V 受风面积,m'

IV ---风倾力臂,m,取I_i)-Zf_O

中国船舶工业总公司1 998- 12- 29批准                      1999-06-01实施

注——受风面积形心至核算装载状态下水线的距离,m。

5.1∙2受风面积

舰艇水线以上各部分的受风面积按CB7z 32计算。

5.1.3最小倾复力臂

5.1.3.1使用静稳性曲线时,舰艇的最小倾复力臂丄可按图1所示作图法求得。

在静稳性曲线图上,将静稳性曲线向Φ负值方向对应延伸，自原点向⑦负值方向取横摇角Q的一 点,通过此点作Φ座标轴的垂直线与稳性曲线交于H点,另外,作一直线平行于Φ座标轴,并使此直线 与稳性曲线所包围的两个面积相等,即面积KHN等于面积Nʃʃ,则线段OM为最小倾复力臂。

图1'

5.1.3.2使用动稳性曲线时,舰艇的最小倾复力臂I_C可按图2所示法求得。

在动稳性曲线图上,将动稳性曲线向⑦负值方向对应延伸，自原点向e负值方向取横播角Φ_l的一 点,经此点向上作0座标轴的垂直线,与动稳性曲线交于A点，由厶点作动稳性曲线的切线,另外,经过 A点作一直线平行于φ座标轴，自A点起,在此直线上量取等于Irad（57. 3。）的一段长度得B点，由B 点向上作AB线的垂直线,与上述的切线相交于C点,则线段BC为最小倾复力臂。

图2

5∙1∙ 3. 3有进水角影响的舰艇,其最小倾复力臂Z,应按图3和图4所示的作图法求得。进水角Φ_f的规 定见ii,⁷⅞L................................

舰艇雙稳性變或动稳性曲线因进水角◎影响而中断时，除了用经过静稳性曲线中断处加作⑦ 座标轴的垂直线,使面积KHN等于面积N7L,或用经过动稳性曲线中断处的割线代替上述切线外,其 余均同5.1.3. 1和5. 1.3.2条所述。

图4

5.1.4横摇角

5.1.4.1驱逐舰、护卫舰的横摇角Φ₁可按公式(2)〜公式(4)计算或按5.1.4. 3条的规定取值。

Te = O.8 哓.............................................(3)

.............        ” ="i .......................................⑷ 式中—舰艇的横摇角，()；

AO——核算装载状态下,未经自由液面修正的初稳心高，m；

Te——舰艇横摇自摇周期,s;

∙∕~δ-F~波陡平方根；

B_miX—船宽,m；

g --重力加速度,m∕s² ；

n —无因次横摇阻尼系数；

no——垂向棱形系数CW=O.65时的无因次横摇阻尼系数；

& —垂向棱形系数CV_f不等于0. 65时的修正值。

公式(2)中的波陡平方根/百按舰艇自横摇自摇周期兀及稳性级别由图5査得。

................ 图5

公式⑷中的如其值根据所核算的装载状态下的心，/7和以B由表6查得。当:

2. 5 ≤ B/T ≤ 3. O和B/T = 3.5时,用直接由曲线査得；

8仃为其他值时,心为上述相应曲线的线性插值；

3/7 2 3.75时,不适用；

AJLB = 0.02和0. 03时,佝直接由曲线查得；

0. 01 ≤ AJLB ≤ 0. 04时,心为上述相应曲线的线性插值；

AJLB > 0. 04 时,取 0. 04 时的 M_o 值。

式中Z一核算装载状态下舰船的重心垂向坐标,叫

^B 一核算装载状态的水线宽，m；

T 一核算装载状态的吃水，m；

A——觥龙骨总面积（固定式减摇鳍,鳍的面积可计入觥龙骨的面积）,m；

L——核算装载状态下的水线长,m。

公式（4）中的旗,其值由图7查得。当;

Cv∕≤O. 62 时,M = α 0034；

Cτ>∕≥O. 68 时,M = -OfOl ；

0. 62<Cv_z<0. 68时由曲线查得。

图 I                      ....

⁵∙¹∙ 4 2驱逐舰、护卫舰的横摇角应用计算横摇角，稳性曲线应按5丄6条进行涮自由癥面的修正。 5.1∙4∙3其他舰艇的横摇角可取25。。这时,稳性曲线若不经液舱自由液面影响的修正，则公式（1）中 的系数C应改为Ilh

5.1.5稳性曲线

5.1.5.1稳性曲线采用变排水量法或等排水量法进行计算。

5.1.5.2上层连续甲板上的第一层上层建筑,凡同时符合下列三个条件者,可计入稳性曲线。

• a. 长度超过15%设计水线长；

• b. 封闭条件符合水密要求的强力上层建筑；..............

ɛ'当端壁、侧壁的水密门关团时，有其他通道通往机舱和其他工作场所。

5.1.6自由液面的修正

5.1.6.1在各种装载状态下,实际装有油类和未装满水的液体舱,均应修正自由液面对初稳心高的影 响。修正时,取液体舱的最大自由液面进行计算。

5.1.6.2在各种装载状态下,对应各种装载状态取下列各类液体舱,修正其自由液面对稳性曲线的影 响.修正时,各类修正液舱的装载量取各舱总装载量的一半（50%館容的液体量）：

a.日用燃油舱；

^b沉淀燃油舱；

^c∙滑油盼.

d∙未装满的压载水舱；           .............. —.

e.其他燃油舱和淡水舱中各一个或各一对（左右对称布置时）分别取其半载液面横倾30。时产生的 横倾力矩最大者*

5.1-6.3凡“液体装载消耗顺序"中未规定使用顺序的小型液体舱柜（装载量小于o.ι⅜正常排水量）， 如滑油、辅机柴油、喷气燃料或锅炉给水等舱柜,可不计入自由液面对初稳心高和稳性曲线的影响。

5.1.6.4自由液面对稳性曲线的修正值计算,可按下述简化的作图法计算。

在各液舱形心附近,取一等效横剖面:其面积乘以舱长与实际範容相近,且横倾后横剖面形心的移 动距普与液体重心的移动距离也相近。利用作简单几何图形形心的方法,求取各等效横剖面半载液面 ab下的形心_S和横倾30。时液面Cd下的形心g,∙（如图8所示）。则各舱半载液面横倾30。时产生的横倾 总力矩,可按公式（5）计算：

M₃₀ == g/"% .....    ∙∙∙(5)

∕≡≈ ɪ

式中:——各舱半载液面横倾30。时产生的横倾总力矩,kN ∙ m；

g --重力加速度＞m∕s²;

i ——1,2,3∙∙∙∙∙∙n为5.1.6. 2条规定的进行自由液面修正的舱数；

W^z,•——各舱半载液体重量,t;

L —各舱液体重心g沿水线方向移动的距离，m；

横倾睜时静穗性力臂修正值按公式⑹计算：

以W =芯i.............................................⑹

式中:払。——横倾30。时静稳性力臂修正值,m；

△——核算装载状态下的舰艇排水量,t。

g —重力加速度＞m∕s²₀

横倾角从0。〜30。的静稳性曲线的修正值取其为与必。成线性变化;30。以后均取为M。值,如图9所

ZE O

图8                       图9

5.1.7舰体进水角

5∙ 1： 7.1舰艇主船体上若有非水密的开口，且横倾时,水会通过开口流入舰体内者,应计入进水角对稳 性曲线的影响。进水角以后的稳性曲线在最小倾复力臂/。的计算中失效。如图3和图4所示。

5.1.7. 2上层建筑满足5.1.5.2条中b、C条件的舰艇,位于它们的甲板上的非水密开口，可不作进水

角开口；否则应作为进水角开口’ ..................................

⁵∙¹∙⁷∙³上甲板及上层建筑露天甲板上通出的空气管及其他小开口，当舰艇动倾侧时，对稳性无影响 者,可不作为进水角开口，

5.1.7.4有进水角影响的舰艇应作出进水角与排水量的关系曲线,并说明进水角开口的所在位置。

5.2舰艇结冰时的抗风稳性

5- 2-1结冰时抗风稳性的极限风速的计算同5.1条。

5.2.2结冰时抗风稳性应计及舰艇由于结冰而引起的排水量及重心高度的变化。

5.2.3舰艇结冰分一般结冰和重结冰两级。属一般结冰的舰艇,其結冰部位和相应的结冰重量按表2 的规定,高度方向计算到实际水线以上10 m为止。

5.2.4属重结冰的舰艇,其堵冰范围和部位同5.2.3条,结冰重量加倍。

表2

5.3舰艇海上补给时的抗风稳性

舰艇海上横向补给时被补给的舰艇所能承受的极限风速按公式（7）公式（8）计算：

_TT CC I（L 一（，"）△

f = c∙c 司瓦...........................................

式中:UM——舰艇海补时所能承受的极限风速,m∕s;

Ihb —海补时横向承载索紧急自动解脱时之解脱力臂，m；

P,——承载索的紧急解脱力,取高架索的额定工作张力的2.5倍,kN；

Z,——承载索的支承点距舰艇海补时平均吃水的距离，m；

△ 一被补给舰艇海补时的排水量,按标准排水量或最不利的装载状态取，t;

I_C 一-横摇角为零度时,舰艇的最小倾复力臂，m；

g --重力加速度»m/s²；

式中其它符号的意义与公式（1）相同。

附加说明：

本标准由水面舰艇专业归口组提出。

本标准由船舶总公司七院第七O一研究所归口。 本标准由船舶总公司七院第七O一研究所起草。 本标准主要起草人;姜治芳、陈立、罗江洪。

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